ב-11 בנובמבר2018, בעיצומם של העימותים בגבול ישראל–רצועת עזה שהחלו בתחילתה של 2018. נכנס כוח ממערך המבצעים המיוחדים של צה"ל לפרוור הממוקם כ-3 קילומטרים לעומק רצועת עזה, ממזרח לעיר ח'אן יונס שברצועה.[2] הכוח נסע במכונית עמוסת מזון. כוח חמאס עצר ובדק אותם, ולאחר שעוררו את חשדם הגיעו למקום אנשי חמאס נוספים בפיקודו של נור בראכה, מפקד גדוד מזרח ח'אן יונס בחמאס. הכוח פתח באש על מנת להיחלץ מהמקום והרג שבעה מחבלים, בהם נור בראכה. במהלך חילופי הירי נהרג בשוגג סא"ל מחמוד ח'יר א-דין מירי לוחמי צה"ל.[3]
ח'יר א-דין היה לחלל צה"ל הבכיר ביותר מאז מבצע צוק איתן שהתרחש גם כן ברצועת עזה. אקדחו האישי מסוג גלוק נשאר בשטח וככל הנראה נגנב על ידי מחבלי הזרוע הצבאית של החמאס. ב-17 באוקטובר2024, לאחר הריגת יחיא סינוואר ברפיח עלה חשד כי נלקח בחזרה אקדחו של מחמוד ששימש אותו מבצע, חשד שלבסוף התבדה.
מטוסי חיל האוויר תקפו את כוחות חמאס שדלקו אחרי לוחמי צה"ל. מסוק יסעור מטייסת 118 של חיל האוויר ועליו לוחמים ורופא מיחידה 669 חילצו אותם חזרה לישראל. פרטים על המבצע נשארו חסויים, אך דובר צה"ל ציין כי "מטרת הפעולה לא הייתה חיסול או חטיפה". לדברי חמאס, הכוח מנה שבעה לוחמים שדיברו ערבית.
על פי פרסומים בישראל, המבצע נועד להשגת "עליונות מודיעינית" מול חמאס. לפי טענת ארגון הטרור, מטרת המבצע הייתה לפרוץ לרשת הקשר הסודית והמוצפנת של מחבלי הארגון והזרוע הצבאית שלו, גדודי עז א-דין אל-קסאם, ולאפשר לישראל גישה מלאה לתקשורת בתוך הארגון בין דרגי הפיקוד של הארגון.[4] דבר דומה לתרחיש זה התממש בספטמבר 2024, בהתפוצצות זימוניות חזבאללה ברחבי לבנוןסוריה ועיראק במקרה זה נפצעו אלפי מחבלי ארגון הטרור חזבאללה ונהרגו כ-40 פעילים בסדרת פיצוצים המוניים של מכשירי קשר של מחבלי הארגון.
תעודת צל"ש הרמטכ"ל שבו עוטר ח'יר א-דין לאחר מותו מתארת את הנסיבות שבהן נפל:
בתאריך ג' בכסלו ה'תשע"ט (11 בנובמבר 2018) פעל סא"ל מ'... זכרונו לברכה עם צוותו בשטח האויב. הצוות נתקל באויב ונקלע למצב קשה, סא"ל מ' ... עמד ... בנחישות, בקור רוח ובאומץ כדי להגן על חבריו לצוות. בהמשך, מתוך יוזמה וחתירה למגע קיבל על עצמו תפקיד קדמי בפעולת ההשתלטות על האויב ופעל בתושייה כדי להצליח בה. סא"ל מ'... נהרג במהלך האירוע.
סא"ל מ'... זכרונו לברכה הראה במעשיו דבקות במשימה, אחריות, דוגמה אישית ורעות.
סגן-אלוף מחמוד ח'יר א-דין הותיר אחריו אישה ושני בנים. היה בן 40 במותו.
ראש אמ"ן, האלוף תמיר הימן, מצדיע לארונו של מחמוד ח'יר א-דין בהלווייתו, 12 בנובמבר 2018
פרחים מעל קברו של מחמוד ח'יר א-דין בתום מסע ההלוויה
מצבתו של מחמוד ח'יר א-דין
לאחר הפעולה
בעקבות התקרית נורו 17 רקטות לעבר יישובי עוטף עזה. כיפת ברזל יירטה 3 מהם, והירי הוביל לביטול הלימודים בעוטף עזה ולהשבתת הרכבת בקו אשקלון – באר שבע.[7]
ב-12 בנובמבר בשעות אחר הצהריים שוגר טיל נגד טנקים מסוג קורנט לעבר אוטובוס, ומהפיצוץ חייל צה"ל נפצע קשה וחייל נוסף נפצע קל.[8] מיד לאחר ירי טיל הנ"ט, החלו מחבלים פלסטיניים בירי כבד של רקטות על עוטף עזה, אופקים, נתיבות, אשקלון, מועצה אזורית הר חברון, קריית גת ואף ערד ואזור ים המלח.[9] המטח הראשוני (ב-30 הדקות הראשונות שלאחר הפגיעה באוטובוס) כלל למעלה מ-260 רקטות והופעלו 257 אזעקות ברחבי העוטף, במשך היום ועד חצות ביצעו המחבלים כ-460 שיגורים של רקטות ופצמ"רים, עשרות מהם יורטו על ידי כיפת ברזל. מירי הרקטות נפצעו למעלה מ-80 אזרחים ונגרם נזק למספר בתים ובתי עסק.[10] בתגובה לירי הכבד תקף חיל האוויר הישראלי למעלה מ-70 מטרות טרור, בהן נהרגו 3 פלסטינים, וכן הפציץ את תחנת הטלוויזיה של חמאס.[11] בעקבות המשך הירי הכבד בוטלו הלימודים ביישובים שבטווח 40 קילומטר מקו רצועת עזה.[12]
ב-13 בנובמבר המשיך הירי על ישראל.[13] פגיעה בבניין באשקלון גרמה להרוג, פלסטיני תושב חלחול שעבד ולן באשקלון, פצועה אנוש ופצועה קשה.[14] במהלך הלילה תקף חיל האוויר 80 מטרות טרור נוספות, בהן מנהרת טרור התקפית, ובניינים רבי-קומות בעזה – מטה המודיעין הצבאי של חמאס, מטה לביטחון פנים של חמאס ומבנה המשמש את הכוח הצבאי של חמאס ואת הכוח המודיעיני הצבאי של הזרוע הצבאית של חמאס.[15] תקיפות אלה נעשו בנוהל "הקש בגג" ולא גרמו לנפגעים. בבוקר השמיד חיל הים הישראלי מספר כלי שיט של הכוח הימי של חמאס, וכלי טיס תקף חוליית משגרי רקטות והרג מחבל אחד. במהלך היום המשיך הירי על אשקלון ויישובי עוטף עזה, למעלה מ-50 אזעקות צבע אדום נשמעו, ונזק נגרם למספר מבנים. בשעות אחר הצהריים צה"ל תקף ופגע בחוליית מחבלים ששיגרה רקטות אל עבר ישראל.[16]